Электричество и электробезопасность

Электричество так давно и прочно вошло в нашу повседневность, что, кажется, будто оно было открыто во время изобретения колеса, а может даже и раньше. Популярность использования электрической энергии объяснить очень просто: именно электричество приводит в движение различные механизмы и станки, электротранспорт и всевозможную бытовую технику.

Оно помогает облегчить различные работы и организовать досуг: вспомните, сколько времени мы проводим перед телевизором, компьютером или домашним кинотеатром. При этом электричество не заметно, не шумит, у него нет цвета и запаха.

Обнаружить его можно лишь с помощью приборов, в простейшем случае таким прибором является обычная лампочка или индикаторная отвертка. Но зачастую эта «незаметность» может превратить электричество из доброго помощника в злого врага, из созидательной энергии в разрушительную, а иногда даже смертельную. Более того, неудачные опыты с электричеством могут стать причиной страха к таким работам на всю жизнь.

Домашние опыты с электричеством

Каждому из нас, конечно, приходилось вворачивать лампочку, ремонтировать сгоревший шнур у утюга, подтягивать контакты в розетке. При этом вовсе не обязательно иметь специальное электротехническое образование. Примерно так же, как не обязательно знать до мельчайших деталей устройство двигателя внутреннего сгорания, чтобы стать автолюбителем. Мелкие неисправности можно устранить и, не зная всего автомобиля в целом, а в серьезных случаях всегда можно обратиться в автосервис. В точности также и с электричеством: совершенно необязательно приглашать электромонтера, чтобы заменить негодный выключатель или розетку. Но при этом надо знать, чем опасно электричество, и какие правила надо соблюдать, чтобы не потерять навсегда желание к подобным работам. Ведь, согласитесь, совсем не весело сидеть целый день и ждать пока придет добрый дядя, и щелкнет «вырубившимся» автоматом или УЗО, потому, что вы боитесь это сделать сами или просто об этом не знаете. Конечно, для проведения серьезных электромонтажных работ понадобится целый набор инструмента и немалый опыт, но сначала следует познакомиться с правилами электробезопасности и хотя бы с основами электричества.

Чем опасно электричество

Так почему же электричество опасно для организма человека? Здесь можно назвать две основных причины. Это простое механическое повреждение тканей, а кроме того воздействие на нервную систему человека, приводящее к очень тяжелым последствиям.

Из истории развития электричества известно, что итальянский врач Луиджи Гальвани в своих опытах использовал препарированных лягушек, ведь никаких электроизмерительных приборов в то время еще не было. Слабый электрический ток, пропущенный через нервные окончания, заставлял сокращаться мышцы лягушачьих лапок. Сейчас это явление изучено достаточно хорошо, и всем известно, что не только лягушачьи лапки, а и все мышцы человека, включая сердечную, сокращаются от импульсов электричества, вырабатываемых центральной нервной системой. Человек имеет собственное электричество, весьма маломощное, но достаточное для управления всем организмом, всеми его органами.

В случае контакта человека с оголенным проводником, находящимся под током, возможны две опасных ситуации. Во-первых, это воздействие на нервную систему. Как было сказано выше, организм человека управляется слабыми электрическими импульсами. В случае прохождения через ткани человека электрического тока от внешнего источника, организм реагирует на него, как будто на электрические сигналы своей центральной нервной системы. Но внешние сигналы могут оказаться намного сильнее внутренних, попросту их «заглушить», поэтому они вызывают беспорядочное, судорожное сокращение мышц, которые приходят в состояние постоянного напряжения и расслабить их не удается. В таких случаях говорят, что электрический ток притягивает.

Отсюда следует правило, известное всем электрикам: прикасаться к оголенным проводам можно лишь тыльной стороной ладони, хотя без особых причин делать этого не стоит. При таком касании ладонь просто сжимается в кулак, и рука отталкивается от оголенного провода. В противном случае рука настолько крепко обхватит проводник, что разжать ее не будет никакой возможности, и человек окажется под долговременным воздействием электрического тока, что, конечно, очень опасно.

Сила тока через организм может быть настолько велика, что вызванные им мощные мышечные сокращения нередко приводят к разрывам связок, вывихам и даже переломам. Поэтому в фильмах и плакатах по технике безопасности, человека, попавшего под удар тока, изображают трясущимся и с волосами вставшими дыбом. Во-вторых, это механические повреждения тканей организма, которые по воздействию можно разделить на физические и химические.

Свойства различных источников тока

Основным поражающим фактором электричества является не высокое напряжение, как думает большинство граждан, а ток, протекающий через тело человека. Все видели синеватые искры статического электричества, возникающие при снятии одежды. Напряжение таких искорок находится в пределах 7 – 10 тысяч вольт. Но мощность такого источника тока крайне мала, поэтому никакого вреда организму такое электричество принести не может. Развиваемая статическим электричеством сила тока настолько мала, что не может преодолеть сопротивление кожи человека.

Гораздо опасней и неприятней касание обычных проводов осветительной сети: при напряжении всего в 220 В выходной ток такой проводки может достигать 16 – 20 А. Такой источник вполне способен выдать ток опасный и даже смертельный для человека.

По правилам техники безопасности человек начинает ощущать проходящий через организм переменный ток от 1 миллиампера. Ток в 10 мА считается опасным, при таком токе человек еще вполне в состоянии оторваться от токоведущей части самостоятельно. Ток в 50 и выше миллиампер считается смертельным, может привести к летальному исходу. Вопрос об этих значениях тока часто задается на периодических аттестациях электриков. Переменный ток оказывает отрицательное влияние на человека при несколько меньших значениях, нежели постоянный, но контактов с постоянным током, по крайней мере, в быту, случается намного меньше.

Наиболее типичные случаи поражения электрическим током в быту показаны на рисунках. Красными линиями на картинках отмечены пути прохождения тока через организм. В представленных случаях токи проходят через грудную клетку и область сердца.

Именно такие контакты способны стать причиной остановки сердца, привести к остановке дыхания, что ничего хорошего не сулит. Все они вызваны контактом человека с неисправными электроприборами, батареями отопления, газовым оборудованиям или даже просто водой, льющейся из крана. Помните простое правило электриков: при работе с электрооборудованием одну руку держать за спиной (так как в таком случае риск поражения с летальным исходом значительно меньше). И еще в подобных случаях совершенно не лишним будет установка УЗО-устройств защитного отключения, отключающих электричество при утечке в 10-30 мА.

Физические воздействия электрического тока

Как известно из законов физики, электрический ток, проходящий в проводнике, вызывает его нагревание. Достаточно вспомнить электрическую плитку или просто лампу накаливания. В нашем случае таким проводником оказывается человек, попавший под воздействие тока. Внутри тканей также будет выделяться тепло. Какое и сколько, все зависит в первую очередь от состояния кожных покровов, попросту говоря кожи.

Электрическое сопротивление кожи у всех людей индивидуально и зависит от множества причин. Именно это сопротивление и ограничивает ток через организм. Известны случаи, когда человек длительное время удерживал руками два провода из розетки без всяких вредных последствий. Но это скорее счастливое исключение, чем правило: все-таки большинство людей такого фокуса сделать не могут, а касание оголенного провода для большинства если не смертельно, то весьма чувствительно.

При определенных условиях сопротивление кожи значительно снижается. Это может быть вызвано болезненными состояниями человека или просто, когда кожа мокрая, смочена водой или потом. При таких условиях ток, протекающий через организм, заметно выше, тепла в организме выделяется больше, последствия могут оказаться более тяжелыми. Известны случаи, когда электрический ток прямо-таки поджаривал внутренние органы, при этом не оставляя на поверхности кожи видимых следов и разрушений.

Ток силой порядка 30 – 50 мА, проходящий через область сердца, способен привести в фибрилляции (трепетанию) сердца и к последующей его рефлекторной остановке. Если ток и не затронет сердечную мышцу, то вполне возможен паралич дыхательных мышц, что тоже не сулит ничего хорошего. Ведь пути электрического тока в организме непредсказуемы и причудливы. Но, как правило, ток проходит по крупным кровеносным сосудам, как по пути наименьшего сопротивления. Кровь прекрасно проводит электричество за счет содержащегося в ней железа, которое и помогает эритроцитам доставлять кислород к тканям организма.

Кроме этого возможны просто поверхностные ожоги кожи, а также повреждение сетчатки глаза при вспышках электродуги в момент короткого замыкания. Ожог сетчатки жестким ультрафиолетом может привести к инверсии цветовосприятия, а то и вовсе к слепоте, временной или даже постоянной.

Химические воздействия электрического тока

Электрический разряд, проходящий через ткани человека, вызывает изменения электролитических свойств лимфы, крови, тканевой жидкости и др. Такие изменения очень вредны, ведь состав крови должен быть неизменным и оставаться таковым все время. Тяжелое заболевание организма может вызвать изменение свойств и количества эритроцитов, изменение показателей кислотности и химического состава.

Из всего, что было сказано выше, можно сделать выводы, и они малоутешительны: любой непредвиденный контакт с электричеством, хотя не всегда смертелен, но достаточно неприятен. Тяжесть поражения зависит, прежде всего, от силы тока и продолжительности его воздействия на организм. Совсем уж тяжкие последствия возникают далеко не всегда: согласно статистике летальным исходом заканчивается лишь один случай на 120 – 140 тыс. непредвиденных контактов с электричеством. Хотя, достаточно часто, имеют место различные по тяжести травмы, что не дает основания относиться к этим случаям без должного внимания. Особенно это касается тех ситуаций, когда человек работает с электричеством каждый день, – при ремонте электрооборудования или монтажных работах.

Простые правила бытовой электробезопасности

Изучение правил электробезопасности, использование защитных средств, поможет если не избежать совсем, то хотя бы свести до минимума риск поражения током. Есть ряд несложных мероприятий, позволяющих если не исключить возможность бытового электротравматизма, то хотя бы уменьшить его вероятность:

Когда вы моете холодильник или другие бытовые электроприборы, меняете лампочку или предохранитель, отключите приборы от сети, если такой возможности нет, то отключите общий выключатель электричества в квартире.

Не держите включенные бытовые электроприборы в ванной, так как там образуются токопроводящие водяные пары. Электроприбор или лампочка, подключенные к сети и упавшие в ванну во время купания, вызывают тяжелые последствия.

Розетки не должны быть расположены слишком близко к ванне или раковине, никогда не пользуйтесь фенами или электробритвой, если они мокрые или имеют оголенные токопроводящие концы или детали.

Не вынимайте вилку из розетки, потянув за шнур (он может оборваться, оголив проводники, находящиеся под напряжением), не ремонтируйте вилки электроприборов с помощью изоленты, меняйте их сразу, если они сломались.

Не беритесь за утюг мокрыми руками и не гладьте, стоя на полу босиком, так как в случае электрического поражения, это облегчит проход тока через тело в землю. Никогда не оставляйте включенный электроутюг без присмотра, не накручивайте шнур вокруг горячего утюга, это может повредить изоляцию провода. Прежде чем налить воду в емкость отпаривателя утюга, вытаскивайте вилку из розетки.

Не забывайте самые элементарные нормы безопасности при установке елочных электрических гирлянд, при самостоятельном ремонте приборов, находящихся под напряжением.

Обнаруженные оголенные места и обрывы электропроводов надо немедленно ремонтировать, не делайте временных соединений проводов, предоставьте выполнение всех работ квалифицированным специалистам. Если такой возможности нет, то при самостоятельном ремонте электросети или электроприборов необходимо их обесточить и использовать исключительно инструмент с изолированными ручками.

Помните, что прикосновение к батареям, водопроводным трубам и кранам можно рассматривать как прикосновение к одному из электродов, через который может возникнуть электрическая цепь. Такое рассмотрение значительно расширяет понимание возникновения электрической цепи через естественный заземлитель, каким является батарея.